[发明专利]基于MR的驾驶应急处置训练装置和训练方法

说明书

本发明提供一种基于MR的驾驶应急处置训练装置，包括：控制单元、数据采集与姿态解算单元、驾驶主舱、体感单元、MR图像单元和音效单元；所述驾驶主舱提供模拟驾驶的乘坐与操作环境；驾驶主舱安装在体感单元上；所述体感单元用于带动驾驶主舱动作，使驾驶主舱获得模拟真实驾车的车辆姿态和驾驶动感；驾驶主舱和体感单元分别连接数据采集与姿态解算单元、数据采集与姿态解算单元连接控制单元；控制单元分别连接MR图像单元和音效单元；该装置适应性好、安全可靠、技能提升效果明显。

技术领域

本发明涉及一种驾驶模拟训练装置，尤其是一种基于MR（混合现实）的驾驶应急处置训练装置和训练方法，属于车辆驾驶安全宣传教育与培训领域。

背景技术

据统计，2014年以来我国死亡10人以上重特大道路交通事故中，超过40%存在驾驶人应急处置或操作不当。驾驶人面对突发事件（制动不良或失效、机械故障等）的应急处置水平成为事故预防，特别是重特大事故预防的关键。因此，加强机动车驾驶人驾驶过程中的应急处置教育和训练，受到行业的普遍重视。由于汽车驾驶模拟训练教育技术可以营造虚拟道路环境，体验者在虚拟环境中训练，具有安全、灵活、针对性强、技能提升快、成本低等优势，逐步成为车辆驾驶技能训练教育的主流。

针对技能生疏、缺乏经验的新驾驶人以及安全风险高、事故责任重的营运驾驶人，在应急处置训练教育方面，现有汽车驾驶模拟训练教育装置仍然无法满足训练需要，导致教育训练效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于MR的驾驶应急处置训练装置，以及相应的训练方法，将虚拟环境与真实环境合理融合，在虚拟环境中实现流畅的驾驶操作，增强模拟训练效果。此外，基于计划行为理论的应急处置训练方案，使受训人员有效提升车辆驾驶过程中的应急处置技能。装置适应性好、安全可靠、技能提升效果明显。本发明采用的技术方案是：

一种基于MR的驾驶应急处置训练装置，包括：控制单元、数据采集与姿态解算单元、驾驶主舱、体感单元、MR图像单元和音效单元；

所述驾驶主舱提供模拟驾驶的乘坐与操作环境；驾驶主舱安装在体感单元上；

所述体感单元用于带动驾驶主舱动作，使驾驶主舱获得模拟真实驾车的车辆姿态和驾驶动感；

驾驶主舱和体感单元分别连接数据采集与姿态解算单元、数据采集与姿态解算单元连接控制单元；控制单元分别连接MR图像单元和音效单元；

数据采集与姿态解算单元获取驾驶主舱的操作信号，并通过传感器获取体感单元的运动状态信号，并输出至控制单元；控制单元至少根据收到的信号实时控制控制MR图像单元和音效单元分别输出相匹配的图像和声音信号，模拟真实驾车时的景象和声音，并控制体感单元带动驾驶主舱动作。

进一步地，控制单元中设有基于计划行为理论的应急处置训练方案；控制单元根据训练方案的内容控制MR图像单元输出相应的训练场景画面、控制音效单元输出相应的训练场景声音、控制体感单元做出相应的动作，构成虚拟驾驶场景。

具体地，驾驶主舱包括外壳、仪表盘、方向盘、座椅、换挡器；外壳内前部设置仪表盘和方向盘，方向盘后方设置座椅，座椅右侧设置换挡器。

具体地，体感单元采用能够实现俯仰、侧倾两个方向上的单独运动和复合运动两自由度运动平台。

更进一步地，两自由度运动平台包括两个电动缸、上支臂、下支臂和框架；两个电动缸分设在驾驶主舱前部两侧，电动缸的上端通过上支臂连接驾驶主舱的前部，电动缸的下端通过下支臂连接框架；驾驶主舱置于框架上，驾驶主舱的后端通过二自由度铰链连接框架后端。